手持式數(shù)字示波表

1、項(xiàng)目名稱：手持式數(shù)字示波表比賽編號(hào)：11424單位名稱：電子科技大學(xué)通信與信息工程學(xué)院作者：李廣軍(GuangjunLi)，林水生(ShuishengLin)，閻波(BoYan)，王一(YiWang)，楊新川(XinchuanYang)，荊研(YanJing)聯(lián)絡(luò)人：李廣軍(GuangjunLi)職業(yè)：教師通訊地址：四川省成都市電子科技大學(xué)通信與信息工程學(xué)院郵編：610054電子郵箱：gjli@uestc.電話：852883202527

2、傳真：8628832076692002年10月7日第頁2手持式數(shù)字示波表手持式數(shù)字示波表李廣軍，林水生，閻波，王一，楊新川，荊研電子科技大學(xué)通信與信息工程學(xué)院（610054）摘要：利用嵌入式技術(shù)設(shè)計(jì)的手持式數(shù)字示波表，是集數(shù)字存儲(chǔ)示波器、數(shù)字萬用表和數(shù)字頻率計(jì)等功能于一體的手持式電子測(cè)量?jī)x表。本文介紹的手持式數(shù)字示波表以Motola的DSP56805為核心控制和數(shù)據(jù)處理芯片，以Xilinx的XC2S50實(shí)現(xiàn)圖形液晶控制器、高速數(shù)據(jù)緩存和

3、系統(tǒng)邏輯控制等控制功能。該示波表具有體積小、功耗低、攜帶使用方便等特點(diǎn)。關(guān)鍵詞：數(shù)字示波表、數(shù)字示波器、數(shù)字萬用表、數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)、液晶控制器、FPGA1、引言手持式數(shù)字示波表集數(shù)字存儲(chǔ)示波器、數(shù)字萬用表、數(shù)字頻率計(jì)三者功能于一體，采用電池供電，圖形液晶顯示，是電子測(cè)量領(lǐng)域里一類新型的實(shí)用儀器。本設(shè)計(jì)采用嵌入式設(shè)計(jì)技術(shù)，把微控制器、AD轉(zhuǎn)換器、LCD控制器等核心部件嵌入該系統(tǒng)，并利用嵌入式操作系統(tǒng)、ASIC設(shè)計(jì)技術(shù)、LCD圖形

4、顯示技術(shù)及數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)等綜合設(shè)計(jì)的嵌入式儀器系統(tǒng)。該儀器功能齊全，并且體積小、重量輕，攜帶和操作都十分方便，具有極高的技術(shù)含量、很強(qiáng)的實(shí)用性和巨大的市場(chǎng)潛力，代表了當(dāng)代電子測(cè)量?jī)x器的一種發(fā)展趨勢(shì)。1.1示波器工作原理1.1.1模擬示波器工作原理傳統(tǒng)的模擬示波器把需觀測(cè)的兩個(gè)電信號(hào)加至示波管的X、Y通道以控制電子束的偏移，從而獲得熒光屏上關(guān)于這兩個(gè)電信號(hào)關(guān)系的顯示波形。顯然，這種模擬示波器體積大、重量重、成本高、價(jià)格貴，并且不太適合用

5、于對(duì)非周期的、單次信號(hào)的測(cè)量。1.1.2數(shù)字示波器工作原理現(xiàn)代數(shù)字存儲(chǔ)示波器首先對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行高速采樣獲得相應(yīng)的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)并存儲(chǔ)。用數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)對(duì)采樣得到的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行相關(guān)處理與運(yùn)算，從而獲得所需的各種信號(hào)參數(shù)（包括可能需要使用萬用表測(cè)試的一些元器件電氣參數(shù)）。根據(jù)得到的信號(hào)參數(shù)繪制信號(hào)波形，并可對(duì)被測(cè)信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)的、瞬態(tài)的分析，以方便用戶了解信號(hào)質(zhì)量，快速準(zhǔn)確地進(jìn)行故障的診斷。測(cè)量開始時(shí)，操作者可通過中文界面選定測(cè)量類型（波形測(cè)量、

6、元件測(cè)量）、測(cè)量參數(shù)（頻率周期、有效值、電阻阻值、二極管通斷等）及測(cè)量范圍（可選自動(dòng)設(shè)置，由儀器自動(dòng)設(shè)置最佳范圍）；微處理器自動(dòng)將測(cè)量設(shè)置解釋到采樣電路，并啟動(dòng)數(shù)據(jù)采集；采集完成后，由微處理器對(duì)采樣數(shù)據(jù)按測(cè)量設(shè)置進(jìn)行處理，提取所需要的測(cè)量參數(shù)，并將結(jié)果送顯示部件。如果需要，用戶可選擇自動(dòng)測(cè)試方式：微處理器在分析首次采樣得到的數(shù)據(jù)后會(huì)根據(jù)具體情況調(diào)整、修改測(cè)量設(shè)置，并重新采樣。在經(jīng)過幾次這樣的“采樣分析調(diào)整重采樣”循環(huán)后，示波表即可完成即